محققان مؤسسه ملی Advanced Industrial Soience and Technology ژاپن برای تولید نانوکپسولها حبابهای گاز را وارد واحدهای کوپلیمر کردند و سپس نانوکپسولهای توخالی با دیوارههایی از جنس سیلیکا ایجاد کردند.
تولید نانوکپسول با استفاده از حبابهای گاز CO2
محققان مؤسسه ملی Advanced Industrial Soience and Technology ژاپن برای تولید نانوکپسولها حبابهای گاز را وارد واحدهای کوپلیمر کردند و سپس نانوکپسولهای توخالی با دیوارههایی از جنس سیلیکا ایجاد کردند.
نانوکپسولها کاربردهای زیادی در رهایش دارو، نگهدارنده مواد خوشبو، جوهر پرینتر و بسترهای چسبنده دارد. مزیت اصلی این روش تولید نانوکپسولهایی با آرایش دوبعدی است که میتوان مواد دیگری درون آنها جاسازی کرد. با استفاده از واحدهای کوپلیمری میتوان نانوکپسولها را به هم متصل کرد، این کار با ایجاد تغییراتی در تولید کوپلیمر انجام میشود.
جهت تولید نانوکپسولها این تیم تحقیقاتی دیاکسید کربن را تحت فشار بالا (۲۰ مگاپاسکال) در دمای ۶۰ درجه سانتیگراد درون یک فیلم پلی (استایرن- b- دیمتیل سیلوکسان) (PDMS) به ضخامت ۴۳ نانومتر به حالت فوق بحرانی درآوردند. کوپلیمر شامل قطرات PDMS در یک ماتریکس پلیاستایرنی است و با یک زیرلایه سیلیکونی حمایت میشود.
دیاکسید کربن وارد قسمت Co2 دوست قطرات PDMS شده و تولید حباب میکند، این فرآیند منجر به ایجاد یک فیلم با تخلخل %۹ میشود. پس از آن محققان این فیلم را تا صفر درجه سانتیگراد سرد کردند، سپس فشار را به سطح فشار اتمسفر کاهش دادند، در این شرایط دیاکسید کربن به فاز گازی بر میگردد و از درون قطرات خارج میشود و موجب پدیدار شدن حفرههایی توخالی میگردد.
این محققان، ماتریکس پلیاستایرن را به وسیله اوزن و اشعه فرابنفش از بین برده و قطرات PDMS را اکسید کردند. این کار منجر به ساخت یک فیلم نازک از نانوکپسولهای توخالی با دیوارهای از جنس سیلیکا میشود. نانوکپسولها قطری در حدود ۳۰ نانومتر با دیوارهای به ضخامت ۲ نانومتر دارند. کپسولها در سطح زیرلایه با دانسیته ۱۰۱۵×۷ ایجاد میشوند.
اکنون این تیم در حال مطالعه روی تولید ساختارهای پیچیدهتری با استفاده از کوپلیمر با بخشهای بلوکی متفاوت میباشند.
این محققان جزئیات کار خود را در Angewandte Chemie چاپ کردند.
